名稱
雷射制導炸彈(laser guidance bomb)
原理戰例
作為一種機載
精確制導武器,雷射制導炸彈是在上世紀六十年代中期開始發展起來的。雷射制導炸彈,顧名思義,就是與常規自由落體炸彈相比,這種炸彈利用激
光的直線傳播特性進行
制導,以增強炸彈落點的
精確度。具體過程為,載機藉助於“雷射目標指示器”,把雷射束投射到目標上,雷射束在目標表面產生
漫反射,總會有一部分雷射反射到雷射制導炸彈上,被炸彈的“尋的器”所接收,然後通過控制系統進行換算,再控制炸彈的飛行舵調整炸彈航向,直至精確命中目標。這種
雷射制導的方式,就像給各種炸彈安上了“眼睛”和“大腦”,就像放出獵狗追兔子一樣,緊緊盯住目標,窮追不放,直到將目標摧毀。雷射制導炸彈首次投入使用,是在越南戰場上。據統計,整個越南戰爭期間,美軍共投擲雷射制導炸彈25000枚,炸毀重要目標1800個,其中還包括普通航彈難以摧毀的橋樑106座。其中,美空軍空襲越南
清化大橋是雷射制導炸彈運用的典型戰例。清化大橋位於
河內以南112公里處,是從河內通往越南南部的鐵路、公路必經之處,在1965~1968年的4 年裡,美空軍曾出動數百架次飛機對其進行轟炸,結果“
賠了夫人又折兵”,橋樑不僅沒有完全被摧毀,卻損失飛機10多架。直到1972年,美空軍僅僅出動了幾架飛機,投擲了十幾枚雷射制導炸彈,就使得清化橋樑被徹底摧毀。1986年,美軍飛機利用夜幕長途奔襲
利比亞,用雷射制導炸彈準確地對
卡扎菲總部和駐地實施
精確轟炸,取得了輝煌的戰果。
海灣戰爭中,以美國為首的多國部隊運用雷射制導炸彈摧毀了大量
伊拉克經過嚴密加固的固定目標,包括五分之四的交通設施。
雷射制導炸彈雖然有許多優勢,但是劣勢也不可避免。例如,雷射制導炸彈不能在複雜的氣象條件下使用,雲霧雨雪都會嚴重影響雷射傳播,煙霧、水幕、沙塵都會衰減雷射能量,影響雷射制導炸彈的正常使用。另外,雷射制導炸彈是一種“點穴式”的精確打擊武器,難以進行大面積轟炸。非編碼雷射制導炸彈攻擊聚集在一起的多目標時,同時發射的雷射會互相干擾,往往會出現誤炸、重炸、漏炸,所以雷射制導炸彈往往是出動小編隊,單獨使用,這就使火力強度不足,編隊容易遭到數量優勢的敵人進攻。而雷射制導炸彈投下後,雷射照射飛機不能離開,必須在目標上空盤旋,使用雷射指示器照射目標,這也使得雷射照射飛機極易遭到攻擊,載機生存率降低。
發展現狀
雷射制導炸彈與其他
精確制導彈藥相比,最明顯的優勢就是廉價,雷射制導炸彈是最廉價的
精確制導武器之一。從成本來看,雖然一枚雷射制導炸彈是普通航彈的3~4倍,但是從效費比來看,反倒比常規航彈要高。以美國空軍為例,在二戰中,要摧毀一個鋼筋混凝土永備工事需要10000枚炸彈,而在越南戰爭期間,要用300枚,而現 在,同種重量下,只需要一枚雷射制導炸彈便可完成任務。另外,由於雷射炸彈的出現減少了飛機出動的架次,停留在目標上空的時間縮短,這無形中又減少了被擊落的可能,從而大大節約了邊際成本。最後,雷射制導炸彈一般都用常規航彈改裝而成,比如加裝
制導組件,這使得雷射制導炸彈的製造成本大為降低。現代戰爭耗費巨大,有人統計,在
海灣戰爭、
科索沃戰爭、伊拉克戰爭中,除少量“
戰斧”飛彈外,
精確制導武器里使用最頻繁的就是雷射制導炸彈,相對於“戰斧”,雷射制導炸彈的成本要低的多,這也許也是其大量被使用的原因。
中國
中國最新研製出LS-6(
雷石-6)雷射制導炸彈,在珠海航展上進行過展出,其性能接近於美軍的GBU-12-3(
寶石路-3)型雷射制導炸彈。
美國
美軍使用的“
寶石路”系列炸彈幾乎參加過自越戰以來所有的作戰行動。歷次實戰證明了“寶石路”系列
制導炸彈是一種
費效比很高的武器,在“
沙漠風暴”空襲發起時美軍投下的第一枚炸彈就是
F-117A攜帶的GBU-27,並準確的摧毀了巴格達市中心的電話
電報大樓;F-111F戰鬥轟炸機曾在一次行動中出動46架,每架攜帶4枚GBU-12,創下了摧毀132輛坦克及
裝甲車的記錄。“寶石路”(Paveway,又稱“鋪路”)雷射制導炸彈是目前世界上生產數量最大的
精確制導炸彈系列,“寶石路”已經發展了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三代,而且每代都有多種型號,如“寶石路”Ⅰ有GBU-10MB、GBU-11MB、GBU-12A/B,“
寶石路”Ⅱ有GBU-10C/D/E/F/G/H/J、GBU-12D、GBU-16A/B,“寶石路”Ⅲ有GBU-22/B、GBU-24/B、GBU-24A/B、GBU-27/B、GBU-28MB等。各種型號在結構上基本相似,都是由Mk82、Mk83、
Mk84或BLU-109、BLU-113等普通
航空炸彈加裝
制導裝置和穩定尾翼改造而成,且都採用半主動
雷射制導,因此具有較高的命中精度。
鑒於美國在越戰中成功運用電射
制導炸彈,位於莫斯科的GNPP 局在 1972 年研製同類的武器系統,從它的尋的頭構形推測,其技術層次已超過美國在越戰中使用的雷射制導炸彈。KAB-500L 是第一種俄制雷射制導炸彈,整體外形與美制“
寶石路”炸彈相似,其雷射尋標套件能用來修改自由落體炸彈,但它沒有“寶石路”的彈體前、後大型穩定控制翼,運動路徑由尾翼的控制面控制。之後俄羅斯在雷射制導炸彈的基礎上發展了
電子光學制導,研製成功了KAB1500系列
精確制導炸彈,具備了自主目標跟蹤能力。特別是KAB—1500L/Kr精確制導炸彈,重達1500公斤。
英國
英國幾乎沒有獨立研製
制導炸彈,幾十年來主要使用雷錫恩公司的“
寶石路”。早在80年代初,英國就成為“寶石路”Ⅱ的第一個國際用戶,並在1982年馬島戰爭中付諸使用,這是“寶石路”Ⅱ的首次實戰使用。2000年,
英國國防部又從雷錫恩公司採購了一批增強型“寶石路”Ⅱ/Ⅲ,作為“臨時
精確制導炸彈”(1PGB)裝備空軍“狂風”戰鬥機。2002年,“狂風”戰鬥機在伊拉克南部“
禁飛區”多次投放增強型“寶石路”Ⅱ,打擊伊拉克的防空設施,這也是增強型“寶石路”Ⅱ的首次實戰使用。2003年6月,英國國防部宣布選擇雷錫恩公司正在設計的“寶石路”Ⅳ作為新型精確制導炸彈(NPGB),預定2007年開始裝備“狂風”、“鷂”及“颱風”戰鬥機。
法國
法國的“模組式空對地武器(AASM)”計畫,是法國開始自行研發
精確制導武器的一項措施。通用機械電氣公司生產的模組式空對地武器,是一種在防空區外發射的動力空對地武器,計畫取代法國空軍裝備的AS30L雷射制導炸彈。AASM以250千克級普通
航空炸彈為基礎,基本型採用GPS/INS
制導,命中精度在10米左右,後續型可能增加
紅外成像導引頭,屆時命中精度有望達到
雷射制導的水平。最引人注目的是,AASM不但利用彈翼組件增大滑翔距離,而且將安裝
火箭發動機來提供飛行動力。其高空投放時射程預計可達50千米,低空投放時可達15千米,足以在防區外發射使用。法國空軍總共訂購了3000枚AASM,計畫從2006年開始裝備“幻影”2000D和“陣風”戰鬥機。
以色列
以色列在
精確制導武器的開發上也付出了巨大的努力,上個世紀80年代以後,以色列軍火集團在引進美國“
寶石路”型雷射制導炸彈的基礎上,分別開發出了多種雷射制導炸彈。以色列飛機工業公司開發了“怪獸”(
格里芬)、“斷頭台”和“下一代雷射制導炸彈”(NGLGB)。其中只有“怪獸”在
以色列空軍正式服役,並向印度等多國出口。該飛彈是以色列技術最成熟的雷射制導炸彈。埃爾比特公司開發的主要是“蜥蜴”(LIZARD),採用模組化尾部組件和頭錐部件的傳統雷射制導炸彈設計。已經發展為GPS/INS和
雷射制導的雙模炸彈。以色列戰事不斷,雷射制導炸彈是其對
巴勒斯坦和
黎巴嫩領導層進行“
定點清除”的主要武器,因此其戰備程度和實戰效率非常高。
南非
南非肯特隆公司的“猛禽”Ⅰ多年前已經裝備南非空軍,但該公司才公布了有關這種
制導炸彈的部分資料。據報導,“猛禽”Ⅱ配有GPS/INS
制導裝置和電視導引頭,命中精度在3米左右,射程達到60千米。丹尼爾公司正在研製名為“閃電”的制導炸彈,它與“猛禽”Ⅱ一樣具有120千米的最大射程,同時又與以色列的“蜥蜴”一樣可以選擇
雷射制導、GPS/INS制導或
紅外成像導引頭,其中雷射或
紅外製導時的命中精度為3米。
伊朗
2007年8月伊朗國防部的一份聲明稱,伊朗已成功研發了一種重達2000磅(900公斤)的“
精確制導炸彈”。這一名為“信使”的炸彈裝備了
制導系統,它是由伊朗國防部的專家研製的,已進入了作戰狀態,伊朗的
F-4和
F-5戰鬥機可以投射這種炸彈。
對抗方法
了解了雷射制導炸彈的特點與軟肋後,就可以避實擊虛,創造出諸如被動防護、主動對抗等多種方法。
雷射制導炸彈的對抗方法與反對抗手段
對抗分類 | 對抗方法 | 反對抗手段 | |
戰術部署 | 要點防護 | 偽裝 | |
設定假目標 | | | |
備用機構 | | | |
火力打擊干擾 | 火箭助推、防區外投射 | | |
| 煙幕 | 區間人防 | |
構建自動釋放系統 | | | |
| | | |
| 致盲式干擾 | 防護鏡 | |
欺騙式干擾 | 編碼調製 | | |
| | | |
被動防護
對重要目標進行模糊偽裝,設立假目標,建立多個備用機構,或在重要目標周圍設立假目標。使得敵人飛機用機載紅外、
可見光、
雷達探測設備進行觀察時,整體圖像模糊不清,找不出真正的攻擊目標。這樣一來,無形中增加了飛行員的判斷時間,增加了飛機在目標區的滯空時間,從而使其被擊落的幾率也增加。重要目標建立了多個備用機構後,即使其中一個或幾個被摧毀後,還能保證其他繼續工作。另外,重要目標隱蔽化、地下化,構建堅固防護等,這些都是被動防護的內容。
遮障
雷射有“怕”煙霧、水幕、沙塵的弊病。利用這一弱點,可用釋放煙幕、水幕、煙塵的方法對付敵方雷射制導炸彈。這種方法非常實用,越南戰爭期間,美國空軍採用雷射制導炸彈攻擊越南橋樑和地面固定目標,一開始命中率很高,後來越南載採用了煙霧、水幕遮蔽的方法後,美軍雷射制導炸彈的命中率大大下降。例如,越南為了保衛
河內富安發電廠,當美軍飛機飛臨時,在電廠周圍燃燒廢棄的輪胎和濕稻草。並往煙霧裡噴水,噴水的高度超過建築物3米,面積為目標的2~3倍,濃度為1克/立方米。結果,煙霧干擾了飛行員的瞄準,使其發現不了電廠的
關鍵部位,潮濕的煙霧阻絕了雷射的傳播,使雷射制導炸彈變成了“不精確”、“不
制導”,投下的幾十枚雷射制導炸彈,僅有一枚落入電廠圍牆附近,而沒有一枚落入廠區。在
海灣戰爭中,
伊拉克在奧
席哈克核設施周圍部署了大量的煙幕發生器,並向煙幕中淋水,美軍開始投入70多架次常規作戰飛機進行攻擊都沒有見效。後改用
F-117隱形飛機在夜間進行偷襲,用雷射制導炸彈也未能一次性的摧毀,連續幾個晚上,出動了十幾架次,投擲數十枚雷射制導炸彈才達到目的。可見,煙霧、水幕、沙塵在足夠濃度時,可對雷射指示器進行遮蔽,影響雷射正常傳播,使雷射制導炸彈失效。
伊拉克戰爭中,我們在電視畫面中往往會看到伊拉克的許多油井都是濃煙滾滾,以為那是美軍轟炸的結果,其實,這是伊軍為了在廣闊、沒有遮掩的沙漠中保護軍事目標,自己把油井點燃的,其產生的濃煙確實很讓美空軍頭疼。
為了提高遮障的效率,就有必要採用煙霧、水幕、沙塵自動施放系統。所謂自動施放系統,就是設定綜合告警裝置並與計算機
自動控制系統、施放裝置相連。具體就是計算機控制系統將和預警系統,或者布置在重要目標外圍的硬殺傷防禦系統(比如高炮,飛彈)的預警指揮系統相連,當預警系統告警或者雷射感應器偵測出目標受到雷射束的照射時,會按照程式啟動點火施放裝置,迅速地形成有足夠濃度的
遮障。美國研製的XM—57型發煙機和英國研製的SG—18型發煙機,其遮障效果就非常好。在很短時間內,這種發煙機就可在戰場上形成一道高50米、寬30米,持續時間幾分鐘到幾十分鐘的煙霧籠罩地域,並能有效的使受保護目標避開目視和所有的
熱成像儀、光學偵查以及雷射瞄準,極大地提高了目標的生存能力,成為一種高費效比的現代軟防禦手段。而蘇聯坦克更有一項絕技,除了坦克炮塔上火炮兩側的煙幕發射管以外,蘇聯坦克還可以通過向發動機排氣管中噴射柴油來產生滾滾的煙霧。這都是有效的防禦手段。
有源干擾
致盲式干擾法是一種重要的有源干擾(又稱積極干擾),它是利用強光束直接瞄準對方雷射接收系統中的“眼睛”——感測器,干擾其工作或者令其無法工作,甚至將其摧毀。一般來說,光電設備上的光敏元器件通常比較脆弱,所能承受的光強度有一定限制,一旦超出上限,則會使光敏元器件過載、失靈,甚至造成不可修復的損壞,從而使整個光電設備癱瘓。而致盲式干擾就是利用光電設備的這一弱點,趁虛而入。用強雷射束照射雷射制導炸彈,使炸彈上的光電探測器件失效,最終使炸彈致盲失控。
另一種
有源干擾法是
欺騙干擾法,即當探測到敵人的雷射束脈衝後,以相同的脈衝欺騙雷射制導炸彈。比如,當發現敵人飛機正在用雷射指示器照射某目標時,我們用敵人雷射制導炸彈所用雷射束相同的雷射,去照射假目標,或者用特設的反光鏡等物體,把它們反射的雷射作用到敵人的雷射制導炸彈上,就能有效的誘騙炸彈改變方向,去攻擊假目標,從而保存了真目標。
打擊干擾
雷射制導炸彈的戰術運用有雙機
協同作戰和單機作戰兩種方式。但是這兩種方式都有一個共同的缺點,就是炸彈投下後,照射機必須持續的對目標進行照射,直到雷射制導炸彈命中,不能“投了就走”。這使得照射飛機在目標區內滯空時間過長。比如飛機進行中空轟炸時,投彈高度為5000米,那么無動力炸彈投下後,需要在空中飛行40秒左右才能命中目標,在這段時間內,飛行員不但要不停的將雷射指示器對準目標,還要顧及地面威脅,這對飛行員的心理素質無疑是一個巨大的考驗。這當然也是一個打掉它的良機,如果使用猛烈的防空火力進行轟擊,會給飛行員施加巨大的心理壓力,使其不能專心瞄準。
海灣戰爭中,美軍一個F-117飛行員,在攻擊
巴格達附近的一個飛彈陣地時,遭到了地面防空炮火的猛烈射擊,雖然這些紛飛的彈片對其構不成威脅,但是還使其驚恐萬分,匆忙投下兩枚雷射制導炸彈之後,就立馬溜之大吉,根本沒有考慮炸彈是否命中目標。看來,這就是為什麼有了
防空飛彈,還要配置大量高炮的原因,密集的炮火即使不能打下空中目標,起碼也是對飛行員的心理震懾。
發展趨勢
世界是矛盾的集合體。有矛就有盾,矛與盾總是相互促進發展的。有了對抗雷射制導炸彈的方法,自然也會有如何破除對抗的方法。反干擾,使雷射制導炸彈能夠更準確、更有效率的摧毀目標是各國積極研究的方向,有些成果也已經進入實用化。
雷射編碼
為了避免
雷射制導武器受到外界雷射干擾而迷失方向,也為了避免在使用多枚雷射制導炸彈攻擊集群目標時而產生重炸、漏炸的現象,就必須依賴於編碼
抗干擾的方法,編碼抗干擾就是給雷射制導信號通過加密措施進行編碼,只要對方不知密碼,那么對方的
干擾機就不能發出相同的密碼脈衝,
制導炸彈遵循加密雷射信號,也就不會互相干擾,從而大大提高了雷射制導武器的抗干擾能力。
防護鏡
為了避免
雷射制導武器的
導引頭受到外界強雷射的照射而損壞光敏元器件,不少國家都在研究在光學儀器上配備
變色鏡,當強雷射照射到透鏡上時,透鏡能在短時間內自動析出大量的銀質粒子,對來襲強雷射產生強烈的反射作用而阻止其通過,而當強雷射小的時候,透鏡又恢復到透明狀態。
複合制導
為了對付煙霧、水幕、沙塵遮蔽,也為了適應複雜的氣候條件,雷射制導炸彈可以採用“
複合制導”,“複合制導”是指採用多種
制導方式對
制導武器進行制導,當某一種制導方式失效後,另一種制導方式可以自動接替工作,繼續將飛彈引向目標。而且,由於複合制導可以採取目標不同的特徵值來判定真假。因此,複合制導還具有一定對真假目標的
分辨能力。在此方面,美軍裝備的“鋪路-1”型雷射制導炸彈採用的就是複合制導。
火箭助推
雷射制導炸彈可分為無動力的
滑翔炸彈和有動力火箭助推炸彈。滑翔炸彈無動力,靠炸彈自身的
滑翔翼飛行,飛行的距離跟搭載飛機投擲炸彈的高度有很大關係。一般來說,高度越高,攻擊的距離就越遠。由於無動力
雷射制導滑翔炸彈攻擊距離不會超出20公里。這使得載機不得不靠近目標投擲炸彈,從而使載機極易受到保衛目標的防空火力傷害,而防空火力的存在,也干擾了飛行員投擲炸彈的精度。所以美俄研製了一些火箭助推
制導炸彈,在雷射制導炸彈的基礎上,安裝火箭助推器,使炸彈能夠在敵人防禦圈外投擲,以保證載機的安全。這使得雷射制導炸彈的攻擊距離大大增加,甚至可達百公里以外,這幾乎相當於簡易飛彈了。